JDK -- 网络编程(TCP/UDP)
三要素:
IP地址: 设备在网络中的地址，是唯一的标识
端口： 应用程序在设备中唯一的标识
协议 ： 数据在网络中传输的规则，常见的协议有UDP协议和TCP协议
InetAddress -- 代表IP地址
| 名称 | 说明 |
| public static InetAddress getLocalHost() |
返回本主机的地址对象 |
| public static InetAddress getByName(String host) |
得到指定主机的IP地址对象，参数是域名或者IP地址 |
| public String getHostName() |
获取此IP地址的主机名 |
| public String getHostAddress() |
返回IP地址字符串 |
| public boolean isReachable(int timeout) |
在指定毫秒内连通该IP地址对应的主机，连通返回true |
端口
端口号：标识正在计算机设备上运行的进程（程序），被规定为一个 16 位的二进制，范围是 0~65535。
端口类型
周知端口：0~1023，被预先定义的知名应用占用（如：HTTP占用 80，FTP占用21）
注册端口：1024~49151，分配给用户进程或某些应用程序。（如：Tomcat占 用8080，MySQL占用3306）
动态端口：49152到65535，之所以称为动态端口，是因为它 一般不固定分配某种进程，而是动态分配
TCP 三次握手/四次挥手
可以理解为，
1.客户端发送消息给服务端 -- 当服务器接收到消息，表明客户端发送消息能力OK，服务端接受能力OK
2.服务端发送消息给客户端 -- 当客户端接收到消息，表明服务端发送消息能力OK
- 3.客户端在发送消息给服务端 -- 当服务端再次接受到消息，表明客户端接受消息能力OK
UDP协议
- UDP是一种无连接、不可靠传输的协议。
- 将数据源IP、目的地IP和端口封装成数据包，不需要建立连接
- 每个数据包的大小限制在64KB内
- 发送不管对方是否准备好，接收方收到也不确认，故是不可靠的
- 可以广播发送 ，发送数据结束时无需释放资源，开销小，速度快。
代码
客户端
/**
发送端 多发 多收
*/
public class ClientDemo1 {
public static void main(String[] args) throws Exception {
System.out.println("=====客户端启动======");
// 1、创建发送端对象：发送端自带默认的端口号（人）
DatagramSocket socket = new DatagramSocket(7777);
Scanner sc = new Scanner(System.in);
while (true) {
System.out.println("请说：");
String msg = sc.nextLine();
if("exit".equals(msg)){
System.out.println("离线成功！");
socket.close();
break;
}
// 2、创建一个数据包对象封装数据（韭菜盘子）
byte[] buffer = msg.getBytes();
DatagramPacket packet = new DatagramPacket( buffer, buffer.length,
InetAddress.getLocalHost() , 8888);
// 3、发送数据出去
socket.send(packet);
}
}
}
接受端
/**
接收端
*/
public class ServerDemo2 {
public static void main(String[] args) throws Exception {
System.out.println("=====服务端启动======");
// 1、创建接收端对象：注册端口（人）
DatagramSocket socket = new DatagramSocket(8888);
// 2、创建一个数据包对象接收数据（韭菜盘子）
byte[] buffer = new byte[1024 * 64];
DatagramPacket packet = new DatagramPacket(buffer, buffer.length);
while (true) {
// 3、等待接收数据。
socket.receive(packet);
// 4、取出数据即可
// 读取多少倒出多少
int len = packet.getLength();
String rs = new String(buffer,0, len);
System.out.println("收到了来自：" + packet.getAddress() +", 对方端口是" + packet.getPort() +"的消息：" + rs);
}
}
}
广播
广播：当前主机与所在网络中的所有主机通信。
/**
发送端 多发 多收
*/
public class ClientDemo1 {
public static void main(String[] args) throws Exception {
System.out.println("=====客户端启动======");
// 1、创建发送端对象：发送端自带默认的端口号（人）
DatagramSocket socket = new DatagramSocket();
Scanner sc = new Scanner(System.in);
while (true) {
System.out.println("请说：");
String msg = sc.nextLine();
if("exit".equals(msg)){
System.out.println("离线成功！");
socket.close();
break;
}
// 2、创建一个数据包对象封装数据（韭菜盘子）
byte[] buffer = msg.getBytes();
// 注意：只要目的地IP是 255.255.255.255 这个消息将以广播的形式对外发送
DatagramPacket packet = new DatagramPacket( buffer, buffer.length,
InetAddress.getByName("255.255.255.255") , 8888);
// 3、发送数据出去
socket.send(packet);
}
}
}组播
组播：当前主机与选定的一组主机的通信。
发送端
public static void main(String[] args) throws Exception {
System.out.println("=====客户端启动======");
// 1、创建发送端对象：发送端自带默认的端口号（人）
DatagramSocket socket = new DatagramSocket();
Scanner sc = new Scanner(System.in);
while (true) {
System.out.println("请说：");
String msg = sc.nextLine();
if("exit".equals(msg)){
System.out.println("离线成功！");
socket.close();
break;
}
// 2、创建一个数据包对象封装数据
DatagramPacket packet = new DatagramPacket( buffer, buffer.length,
InetAddress.getByName("224.0.1.1") , 9898);
// 3、发送数据出去
socket.send(packet);
}
}接收端
public class ServerDemo3 {
public static void main(String[] args) throws Exception {
System.out.println("=====服务端启动======");
// 1、创建接收端对象：注册端口（人）
MulticastSocket socket = new MulticastSocket(9898);
// 注意：绑定组播地址（加群）
socket.joinGroup(new InetSocketAddress(InetAddress.getByName("224.0.1.1") , 9898),
NetworkInterface.getByInetAddress(InetAddress.getLocalHost()));
// 2、创建一个数据包对象接收数据（韭菜盘子）
byte[] buffer = new byte[1024 * 64];
DatagramPacket packet = new DatagramPacket(buffer, buffer.length);
while (true) {
// 3、等待接收数据。
socket.receive(packet);
// 4、取出数据即可
// 读取多少倒出多少
int len = packet.getLength();
String rs = new String(buffer,0, len);
System.out.println("收到了来自：" + packet.getAddress() +", 对方端口是" + packet.getPort() +"的消息：" + rs);
}
}
}TCP协议
- TCP是一种面向连接，安全、可靠的传输数据的协议
- 传输前，采用“三次握手”方式，点对点通信，是可靠的
代码
客户端
public class ClientDemo1 {
public static void main(String[] args) {
try {
System.out.println("====客户端启动===");
// 1、创建Socket通信管道请求有服务端的连接
// public Socket(String host, int port)
// 参数一：服务端的IP地址
// 参数二：服务端的端口
Socket socket = new Socket("127.0.0.1", 6666);
// 2、从socket通信管道中得到一个字节输出流 负责发送数据
OutputStream os = socket.getOutputStream();
// 3、把低级的字节流包装成打印流
PrintStream ps = new PrintStream(os);
Scanner sc = new Scanner(System.in);
while (true) {
System.out.println("请说：");
String msg = sc.nextLine();
// 4、发送消息
ps.println(msg);
ps.flush();
}
// 关闭资源。
// socket.close();
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
}
}
}服务端:
/**
目标：实现服务端可以同时处理多个客户端的消息。
*/
public class ServerDemo2 {
// 使用静态变量记住一个线程池对象
private static ExecutorService pool = new ThreadPoolExecutor(300,
1500, 6, TimeUnit.SECONDS,
new ArrayBlockingQueue<>(2)
, Executors.defaultThreadFactory(), new ThreadPoolExecutor.AbortPolicy());
public static void main(String[] args) {
try {
System.out.println("===服务端启动成功===");
// 1、注册端口
ServerSocket serverSocket = new ServerSocket(6666);
// a.定义一个死循环由主线程负责不断的接收客户端的Socket管道连接。
while (true) {
// 2、每接收到一个客户端的Socket管道，
Socket socket = serverSocket.accept();
System.out.println(socket.getRemoteSocketAddress()+ "它来了，上线了！");
// 任务对象负责读取消息。
Runnable target = new ServerReaderRunnable(socket);
pool.execute(target);
}
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
public class ServerReaderRunnable implements Runnable{
private Socket socket;
public ServerReaderRunnable(Socket socket){
this.socket = socket;
}
@Override
public void run() {
try {
// 3、从socket通信管道中得到一个字节输入流
InputStream is = socket.getInputStream();
// 4、把字节输入流包装成缓冲字符输入流进行消息的接收
BufferedReader br = new BufferedReader(new InputStreamReader(is));
// 5、按照行读取消息
String msg;
while ((msg = br.readLine()) != null){
System.out.println(socket.getRemoteSocketAddress() + "说了：: " + msg);
}
} catch (Exception e) {
System.out.println(socket.getRemoteSocketAddress() + "下线了！！！");
}
}
}即时通信 -- 发给其他客户端
客户端：发消息的同时，随时有人发消息过来
public class ClientDemo1 {
public static void main(String[] args) {
try {
System.out.println("====客户端启动===");
// 1、创建Socket通信管道请求有服务端的连接
// public Socket(String host, int port)
// 参数一：服务端的IP地址
// 参数二：服务端的端口
Socket socket = new Socket("127.0.0.1", 6868);
// 马上为客户端分配一个独立的线程负责读取它收到的消息
new ClientReaderThread(socket).start();
// 2、从socket通信管道中得到一个字节输出流 负责发送数据
OutputStream os = socket.getOutputStream();
// 3、把低级的字节流包装成打印流
PrintStream ps = new PrintStream(os);
Scanner sc = new Scanner(System.in);
while (true) {
System.out.println("请说：");
String msg = sc.nextLine();
// 4、发送消息
ps.println(msg);
ps.flush();
}
// 关闭资源。
// socket.close();
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
public class ClientReaderThread extends Thread{
private Socket socket;
public ClientReaderThread(Socket socket){
this.socket = socket;
}
@Override
public void run() {
try {
// 3、从socket通信管道中得到一个字节输入流
InputStream is = socket.getInputStream();
// 4、把字节输入流包装成缓冲字符输入流进行消息的接收
BufferedReader br = new BufferedReader(new InputStreamReader(is));
// 5、按照行读取消息
String msg;
while ((msg = br.readLine()) != null){
System.out.println(socket.getRemoteSocketAddress() + "收到了: " + msg);
}
} catch (Exception e) {
System.out.println("服务端把你踢出去了~~");
}
}
}服务端：接收消息后，推送给其他所有在线socket
public class ServerDemo2 {
public static List onLineSockets = new ArrayList<>();
public static void main(String[] args) {
try {
System.out.println("===服务端启动成功===");
// 1、注册端口
ServerSocket serverSocket = new ServerSocket(6868);
// a.定义一个死循环由主线程负责不断的接收客户端的Socket管道连接。
while (true) {
// 2、每接收到一个客户端的Socket管道，交给一个独立的子线程负责读取消息
Socket socket = serverSocket.accept();
System.out.println(socket.getRemoteSocketAddress()+ "它来了，上线了！");
// 把当前客户端管道Socket加入到在线集合中去
onLineSockets.add(socket);
// 3、开始创建独立线程处理socket
new ServerReaderThread(socket).start();
}
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
public class ServerReaderThread extends Thread{
private Socket socket;
public ServerReaderThread(Socket socket){
this.socket = socket;
}
@Override
public void run() {
try {
// 3、从socket通信管道中得到一个字节输入流
InputStream is = socket.getInputStream();
// 4、把字节输入流包装成缓冲字符输入流进行消息的接收
BufferedReader br = new BufferedReader(new InputStreamReader(is));
// 5、按照行读取消息
String msg;
while ((msg = br.readLine()) != null){
System.out.println(socket.getRemoteSocketAddress() + "说了：: " + msg);
// 把这个消息发给当前所有在线socket
sendMsgToAll(msg);
}
} catch (Exception e) {
System.out.println(socket.getRemoteSocketAddress() + "下线了！！！");
// 从在线集合中抹掉本客户端socket
ServerDemo2.onLineSockets.remove(socket);
}
}
private void sendMsgToAll(String msg) {
try {
// 遍历全部的在线 socket给他们发消息
for (Socket onLineSocket : ServerDemo2.onLineSockets) {
// 除了自己的socket，其他socket我都发！！
if(onLineSocket != socket){
PrintStream ps = new PrintStream(socket.getOutputStream());
ps.println(msg);
ps.flush();
}
}
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
}
}
} BS（Browser-server） 通信
/**
了解：BS-浏览器-服务器基本了解。
客户端：浏览器。（无需开发）
服务端：自己开发。
需求：在浏览器中请求本程序，响应一个网页文字给浏览器显示
*/
public class BSserverDemo {
// 使用静态变量记住一个线程池对象
private static ExecutorService pool = new ThreadPoolExecutor(3,
5, 6, TimeUnit.SECONDS,
new ArrayBlockingQueue<>(2)
, Executors.defaultThreadFactory(), new ThreadPoolExecutor.AbortPolicy());
public static void main(String[] args) {
try {
// 1.注册端口
ServerSocket ss = new ServerSocket(8080);
// 2.创建一个循环接收多个客户端的请求。
while(true){
Socket socket = ss.accept();
// 3.交给一个独立的线程来处理！
pool.execute(new ServerReaderRunnable(socket));
}
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
public class ServerReaderRunnable implements Runnable{
private Socket socket;
public ServerReaderRunnable(Socket socket){
this.socket = socket;
}
@Override
public void run() {
try {
// 浏览器 已经与本线程建立了Socket管道
// 响应消息给浏览器显示
PrintStream ps = new PrintStream(socket.getOutputStream());
// 必须响应HTTP协议格式数据，否则浏览器不认识消息
ps.println("HTTP/1.1 200 OK"); // 协议类型和版本 响应成功的消息！
ps.println("Content-Type:text/html;charset=UTF-8"); // 响应的数据类型：文本/网页
ps.println(); // 必须发送一个空行
// 才可以响应数据回去给浏览器
ps.println("hello BS! ");
ps.close();
} catch (Exception e) {
System.out.println(socket.getRemoteSocketAddress() + "下线了！！！");
}
}
}